歯のホワイトナー
背景
歯のホワイトニング剤は、汚れを落とし、明るさを改善することで歯の外観を向上させるように設計された製品です。これらのホワイトナーには通常、過酸化水素やその他の過酸素タイプの化学物質などの漂白剤が含まれており、有機残留物を除去して汚れを酸化し、目立たなくします。歯のホワイトニング剤は歯科医によって長年使用されてきましたが、1990年代半ばから市販されています。これらの製品は、2つの主要な形態で入手できます。1つは、歯をきれいにするときに歯を白くする練り歯磨きとして、もう1つは、ブラッシングプロセスとは別に歯に塗布される特殊な液体です。
歴史
歯のホワイトニング製剤は、義歯洗浄剤に使用するために最初に開発されました。そこから、彼らは一般的な歯のホワイトニングのために歯科医の間で人気を得ました。歯科医によって行われた最初の臨床治療は、研磨剤または酸で歯をエッチングし、次に過酸化水素の30〜33％溶液で歯を漂白し、熱を加えることを含むいくつかの長い予約を必要としました。最後に、歯を磨いて光沢のある表面を復元しました。歯科医は通常、これらの臨床手順のそれぞれに対して50〜150ドルを請求しました。
1990年代に、市販の歯のホワイトナーが一般向けに市場に登場し始めました。これらの製品には、プロの製品と同じ有効成分がいくつか含まれていましたが、濃度は低くなっています。大幅な美白を実現するには、4〜6週間毎日数分間使用する必要があります。それらは歯の一般的な外観を改善することができますが、これらの製品は、テトラサイクリン、フッ素症、黄疸、または内出血によって引き起こされるようなより深い汚れを取り除くのに効果的ではありません。 1990年代後半、歯のホワイトニングの売上高は3370万ドルに急増しました。比較すると、消費者は歯磨き粉やうがい薬を含む口腔衛生カテゴリー全体に24億3000万ドルを費やしました。
現在市販されている製品は、一般的に専門的な治療法よりも効果が低いと認識されていますが、口腔組織に損傷を与える可能性があるという懸念があります。したがって、歯のホワイトニングはいくつかの論争の源です。米国食品医薬品局（FDA）は、これらの製品を化粧品ではなく薬物と見なすべきであると懸念を表明しており、米国歯科医師会（ADA）は、これらの製品を使いすぎると、組織に損傷を与えたり、細胞の変化を引き起こしたり、象牙質やエナメル質に害を及ぼしたりする可能性があると述べています。製品はまだ市場に出回っていますが、その将来はまだ明確ではなく、FDAが最終的にホワイトナーを化粧品として販売できないと決定した場合、極端な変化が起こる可能性があります。
原材料
水は処方の最大の部分を構成し、他の成分の希釈剤として使用されます。硬水に含まれる金属イオンが他の原材料の作用を妨げる可能性があるため、脱塩水または脱塩水が使用されます。
汚れの除去は、過酸化水素などの漂白剤を使用して化学的に、炭酸塩などの研磨剤を使用して物理的に行うことができます。化学漂白剤には、過酸化水素、過炭酸ナトリウム、および過ホウ酸ナトリウムが含まれます。ホワイトナーに使用される研磨剤には、炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、シリカキセロゲルまたはエアロゲル、および水和アルミナが含まれます。
洗剤は、泡を提供し、クレンジングを助けるために歯のホワイトニングに使用されます。これらの化学物質は、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルサルコシン酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、またはスルホコハク酸ジオクチルナトリウムなどの界面活性剤です。
バインダーと増粘剤は、製品の粘度を高めます。通常使用されるものには、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、トラガカントガム、カラヤゴム、アイリッシュモス、アルギン酸ナトリウム、カルボポール樹脂、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、およびブロックコポリマーがあります。
治療薬も製品に添加することができます。それらには、病原菌の代謝活動を妨害し、歯肉炎を軽減するのに役立つクエン酸ナトリウムが含まれます。ピロリン酸塩は、効果的な歯石抑制剤です。
ソルビトール、グリセリン、プロピレングリコールなどの保湿剤は、製品からの水分損失を減らすために処方に使用されます。これにより、キャップがパッケージから長時間外された場合の「クラスト」が防止されます。消費者の魅力を高めるためにフレーバーが含まれています。一般的なフレーバーは、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、サッサフラス、アニスです。さらに、製品の味をさらに改善するために、サッカリンなどの甘味料が添加されています。メチルパラベンやプロピルパラベン、安息香酸ナトリウムなどの防腐剤は、製品中の細菌の増殖を防ぐために使用されます。最後に、歯のホワイトニングに寄与する二酸化チタン。 pHを制御する重曹;認定された色は他の一般的な成分です。
デザイン
家庭用の歯のホワイトニング剤は、効果的で安全になるように注意深く配合されています。これらの製品を設計する際の最も重要な課題は、過酸素漂白剤（過酸化水素など）と配合中の他の成分との間の潜在的な非互換性を排除することです。当初、この課題は、ゲル化した過酸化水素をデュアルチャンバーパッケージで残りの製剤から分離して維持するデュアルデリバリーシステムの開発によって克服されました。これとともに 
歯のホワイトニングの例。方法では、製品の両方の部分が使用時に歯ブラシに共押出しされました。最終的に、無水製剤中の過酸化水素を固体の過酸素漂白剤（過炭酸ナトリウムまたは過酸化カルシウムのいずれか）に置き換えた安定した製剤が設計されました。このアプローチでは、重曹や歯石抑制剤などの他の有効成分を組み込むこともできます。互換性のある増粘剤を慎重に選択し、他の汚染源からの汚染を制御すれば、これらの製剤は製品の寿命の間、貯蔵安定性を維持できます。
美的配慮もフォーミュラデザインに影響を与えます。たとえば、これらの製品が商業的に受け入れられるようになる前に、味、外観、および一貫性を消費者の好みに合わせて設計する必要があります。製品開発の設計段階では、適切なパッケージングも検討する必要があります。歯のホワイトニング剤は、単純な歯ブラシを使用して塗布できるペーストとして、または溶液を歯の表面の近くに保持するプラスチックまたはゴム製のデンタルダムと組み合わせて使用される液体として設計することができます。この申請プロセスは、製品のパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。さらに、一部の歯のホワイトニングは、歯の表面に見られる残留物の一部を除去するプレリンス処理で設計されています。
多くのメーカーが成功した歯のホワイトニング製品を販売しています。たとえば、Proctor and Gamble's Crestは、1990年代後半にMultiCare Plus ExtraWhitening歯磨き粉を発表しました。他の人気ブランドには、SmithBeachamによるAquafreshWhitening AdvancedFreshnessが含まれます。デンマットコーポレーションによる安全な過酸化物を含むレンブラントデイリーホワイトニングジェル。ほんの数例を挙げると、チェスボロー池によるメンタデントアドバンストホワイトニング。
製造プロセス
原材料のステージング
- 1原材料は最初に分析され、関連するすべての仕様に準拠していることを確認します。それらが承認されると、それらは事前に計量され、製造準備のために製造エリアでステージングされます。
バッチタンクの充電
- 2歯磨き粉のような歯のホワイトニング剤は、通常、過剰な量の空気を吹き込むことなくバッチを攪拌するプラネタリースタイルのミキサーを備えたステンレス鋼のバッチタンクで作られています。これらのタンクは密閉されており、真空を使用して閉じ込められた空気を引き出す装置が装備されています。これにより、完成品に気泡が発生するのを防ぎます。バッチタンクのサイズは25〜625ガロン（100〜2,500 L）の範囲です
ミキシング
- 3最初に保湿剤（グリセリンとソルビトール）を加え、粉末状の増粘剤を液体に分散させます。粉末を非水性溶媒に分散させることにより、水と接触しても凝集しません。
- 4粉末を分散させた後、水を加えてバッチを希釈します。バッチを約20分間混合し、水溶性成分を完全に水和させます。
- 5次に、真空を適用して、バッチから余分な空気を引き出します。甘味料、界面活性剤、およびその他の成分を混合し、バッチ処理したものをさらに15分間混合します。
- 6最後に、フレーバーケミカルを追加し、滑らかで気泡のない粘稠度に達するまで、バッチをさらに10分間攪拌します。
充填とパッケージング
- 7完成品は、高圧ポンプを介して充填機に移送されます。充填機は、計量式ディスペンシングシステムに接続されたノズルで構成されています。包装、通常はプラスチックチューブは、コンベヤーベルトを介して充填ノズルの下に供給されます。各チューブはコンベヤーを下って移動し、充填ヘッドの下を通過するときに、ノズルが事前に設定された量の製品をチューブの開放端にディスペンスします。次に、チューブはコンベヤーを下ってシール機に移動します。シール機は、チューブをクランプで閉じ、熱または超音波振動でプラスチックをシールします。各ロットの追跡を可能にするために、バッチコードが刻印された各チューブ。密封されたチューブは、輸送のためにカートンに移されます。
品質管理
他のパーソナルケア製品と同様に、歯のホワイトニング剤の品質は製造中に注意深く監視されています。製造を開始する前に、すべての原材料が確立された仕様を満たしていることを確認するために評価されます。バッチが完了した後、完成品は、pHや粘度などの基本的な化学的パラメータを含む品質についてチェックされます。これらの要因は両方とも、製品の安定性と美的魅力に影響を与える可能性があります。たとえば、pHが低すぎると、美白剤の溶解性と有効性に影響を与える可能性があります。バッチは、微生物汚染がないことを確認するためにもチェックされます。
これらの製品の品質は、FDAの措置によって影響を受ける可能性があります。 1994年2月、FDAは、経口消毒薬製品の暫定的な最終モノグラフの形式で、規則制定案（NPRM）の通知を発行しました。このモノグラフは、有効成分をリストし、歯のホワイトニング剤のテストと有効性の要件を確立します。有効成分は、カテゴリーII（一般に安全または有効とは認められていません）またはカテゴリーIII（安全性と有効性を確立するために必要なより多くのデータ）に分類されます。 2000年末の時点で、FDAはこのカテゴリーの最終モノグラフをいつ発行するかを定めておらず、これらの製品を医薬品ではなく化粧品として規制し続けています。歯のホワイトニングメーカーで構成される業界団体であるNationalTooth Whitener Coalitionは、FDAがこの製品カテゴリを過剰に規制しないようにするために戦っています。
未来
将来の歯のホワイトニング製品に影響を与える主な要因は、規制環境です。 FDAによる将来の措置に応じて、これらの製品は化粧品として販売され続けるか、医薬品として規制される可能性があります。これらの製品のほとんどが過酸化水素を含んでいるという事実は、引き続き懸念されています。さらに、化学者は継続的に改良された製剤を開発しています。規制環境の変化は歯のホワイトニング製品の将来に影響を与えますが、化学の進歩により、性能、味、安定性が向上した製品が生まれる可能性があります。
製造プロセス